Электрокардиографический усилитель Советский патент 1988 года по МПК A61B5/04 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в устройствах для автоматической обработки или регистрации электро- кардиосигналов (ЭКС).

Целью изобретения является уменьшение искажений выходного сигнала.

На чертеже представлена функциональная схема электрокардиографичес- кого усилителя.

Усилитель содержит соединенные последовательно дифференциальный усилитель 1, RC-фильтр 2, выходной каскад 3, а также кнопку 4 установки ну- ля; соединенные последовательно детектор 5 R-зубцов электрокардиосигна ла, формирователь 6 импульса, первый элемент ИЛИ 7, элемент И 8, триггер 9, выход которого подключен к второ- му входу RC-фильтра 2; второй элемент ИЛИ 10 и третий элемент ИЛИ 11, выходы которых подключены к вторым входам соответственно элемента И 8 и триггера 9, первые входы - к выхо- ду кнопки 4 установки нуля, а вторые входы являются входами управления. Второй вход первого элемента ИЛИ 7 подключен к выходу формирователя 6 импульсов.

Устройство работает сле;;ующим образом.

Сущность изобретения заключается в том, что прохождение сигнала управления окончанием режима успокоения , по котором изменяется величина постоянной времени управляемор RC-цепи и возникает связанный с этим изменением переходный процесс, искажаюпшй изолинию, запрещается на тех участ- ках входного сигнала, где его текущее значение существенно отлично от нуля, в частности в моменты существования зубцов ЭКС. При этом, поскольку максимальное значение экспо- ненциальной функции с постоянной времени t , характеризующей искажение изолинии, зависит от величины сигнала при окончании режима успокоения, эти искажения будут существенно мень ше, чем в известном устройстве, где момент выхода ЭКГ-усилителя из режима успокоения произволен.

В процессе работы устройства разность биоэлектрических потенциалов, поступающих на первый и второй входы дифференциального усигителя 1, усиливается этим каскадом, а сигнал с его первого выхода поступает на первьш вход управляемого RC-фильтра 2 с постоянной времени С RC, а с выхода последнего - на вход выходного каскада 3, где усиливается и поступает на выход устройства. Сигнал с второго выхода дифференциального кас |када 1 поступает на вход детектора 5 зубцов ЭКС. При этом сигналы управления успокоением, которые могут подаваться на входь второго элемента ИЛИ 10 и третьего элемента ИЛИ 11, либо с выхода кнопки 4 установки нуля, либо с внешнего устройства управления, отсутствуют, и сигнал управления переключением постоянной времени управляемого RC-фильтра 2 на его второй вход с выхода триггера 9 не поступает. При переводе устройства в режим успокоения сигнал с выхода кнопки 4 установки нуля либо от внешнего устройства управления через третий элемент ИЛИ 11 поступает на второй вход триггера 9, изменяя его состояние, при этом на выходе триггера 9 появляется сигнал, поступающий на второй управляющий вход управляемого RC-фильтра 2, по которому постоянная времени его RC-цепи резко уменьшается.

Устройство переводится в режим успокоения, и сигнал на его выходе отсутствует, так как вход выходного каскада 3 закорочен. Поступающий с второго выхода дифференциального усилителя 1 на вход детектора 5 R-зубцов ЭКС сигнал ограничивается в этом блоке по полосе частот, дифференцируется, а текущее значение производной входного сигнаша сравнивается с заданными порогами, при превьш1ении которых на выходе детектора 5 R-зубцов появляется сигнал, свидетёльст- вующкй о прохождении через данный блок участка ЭКС с высокой скоростью изменения его значений во времени, характерной для наличия зубцов ЭКС. Этот сигнал поступает с выхода детектора 5 R-зубцов на первый вход первого элемента ИЛИ 7 и на вход формирователя 6 импульса, который по спаду входного сигнала формирует на выходе импульс фиксированной длительности , предотвращающий снятие сигнала с инвертирующего первого входа элемента И 8 в тех случаягк, когда запрещающ 1й сигнал с выхода детектора 5 R-зубцов прекращается на время, меньшее 7 , в частности при изменеНИИ знака производной ЭКС на вершинах зубцов ЭКС.

Для окончания режима успокоения кнопка 4 установки нуля переводится в исходное состояние, при котором сигнал на его выходе отсутствует, либо снимается сигнал управления успокоением от внешнего устройства, а иа выходе второго элемента ИЛИ 10 появляется сигнал, поступающий на второй вход элемента И 8, Если при этом на инвертирующем первом входе второго элемента присутствует сигнал поступающий через первый элемент ИЛИ 7 с выхода детектора 5 R-зубцов или с выхода формирователя 6 импульса, сигнал с второго входа элемента И 8 не пройдет на его выход, триггер 9 останется в прежнем состоянии, и режим успокоения будет продолжен до ж мента снятия запрещающего сигнала с инвертирующего первого входа элемента И 8, после чего триггер 9 изменяет свое состояние, постоянная времени управляемого RC-фильтра 2 восстанавливается до своего первоначального значения IT RC, а на выходе устройства появится усиленный ЭКС.

Техническое преимущество изобретения заключается в уменьшении величины искажений изолинии выходного сигнала и повышении тем самым качества измерений диагностических информа-

ционных параметров ЭКС, особенно при использовании устройства в качестве входного блока в системах автомати- ческой обработки ЭКС, например при массовых профилактических обследованиях населения, поскольку от точности определения уровня изолинии в значительной степени зависит не только качество выполнения процедур измерения этих параметров, но и опознание элементов кардиокомплексов.

Формула изобретения

Электрокардиографический усилитель, содержащий соединенные последовательно дифференциальный усилитель, КС-фильтр, выходной каскад, а также кнопку установки нуля, отличающ и и с я тем, что, с целью уменьшения искажений выходного tHmajia, в него введены соединенные последовательно детектор R-зубцов электрокар- диосигнала, формирователь импульса,

первый элемент ИЛИ, элемент ,И, триггер, выход которого подключен к второму входу RC-фильтра, а также второй и третий элементы ИЛИ, выходы которых подключены ко вторым входам соответственно элемента И и триггера, первые входы - к выходу кнопки установки нуля, а вторые являются входами управления, второй вход первого элемента ИЛИ подключен к входу формирователя импульсов.

Изобретение относится к медицинской технике и позволяет уменьшить искажения изолинии выходного электрокардиосигнала после окончания режима успокоения усилителя. Усилитель содержит дифференциальный каскад 1, управляемую КС-цепь 2, выходной каскад 3, кнопку 4 установки нуля, детектор 5 R-эубцов, формирователь 6 импульса, элементы ИЛИ 7, 10 и 11, элемент И 8 и триггер 9, управляющий изменением постоянной времени RC-цепи 2. В режиме успокоения прохождение управляющего сигнала на триггер 9 через элементы ИЛИ и И запрещается выходными сигнапг1ми детектора R-зубцов или формирователя импульса при кратковременном прерывании выходного сигнала детектора R-зубцов. 1 ил. г с/)